JPH09325807A - 切削加工方法及び装置 - Google Patents
切削加工方法及び装置Info
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- JPH09325807A JPH09325807A JP8287150A JP28715096A JPH09325807A JP H09325807 A JPH09325807 A JP H09325807A JP 8287150 A JP8287150 A JP 8287150A JP 28715096 A JP28715096 A JP 28715096A JP H09325807 A JPH09325807 A JP H09325807A
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- Japan
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- end mill
- cutting
- locus
- line
- trajectory
- Prior art date
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-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P90/00—Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
- Y02P90/02—Total factory control, e.g. smart factories, flexible manufacturing systems [FMS] or integrated manufacturing systems [IMS]
Landscapes
- Milling Processes (AREA)
- Numerical Control (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】エンドミルの負荷を略一定にすることによりエ
ンドミルの寿命を長くさせ、結果として作業効率を向上
させる。 【解決手段】エンドミルの軸方向Ｚに垂直な面Ｚ＝Ｚ１
と設計面との交線を求め、交線から外側への複数の等ピ
ッチオフセット曲線を素材内側の軌跡として求め、この
軌跡を外側から内側へ順に選択し、軌跡に沿ってエンド
ミルを移動させる。素材外側では、軌跡上をエンドミル
移動方向へ沿ったときに、素材境界線をその外側から内
側へ及び内側から外側へ横切る交点をそれぞれ切削開始
点及び切削終了点とし、切削開始点で接線を求め、この
接線と、素材境界線の外側へ等間隔の素材境界オフセッ
ト線との交点をエンドミル接近開始点とし、この点と切
削開始点とを結ぶ線分を入軌跡とし、切削終了点とエン
ドミル接近開始点とを結ぶ線分を出軌跡とする。
ンドミルの寿命を長くさせ、結果として作業効率を向上
させる。 【解決手段】エンドミルの軸方向Ｚに垂直な面Ｚ＝Ｚ１
と設計面との交線を求め、交線から外側への複数の等ピ
ッチオフセット曲線を素材内側の軌跡として求め、この
軌跡を外側から内側へ順に選択し、軌跡に沿ってエンド
ミルを移動させる。素材外側では、軌跡上をエンドミル
移動方向へ沿ったときに、素材境界線をその外側から内
側へ及び内側から外側へ横切る交点をそれぞれ切削開始
点及び切削終了点とし、切削開始点で接線を求め、この
接線と、素材境界線の外側へ等間隔の素材境界オフセッ
ト線との交点をエンドミル接近開始点とし、この点と切
削開始点とを結ぶ線分を入軌跡とし、切削終了点とエン
ドミル接近開始点とを結ぶ線分を出軌跡とする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、エンドミルを用い
た切削加工方法及び装置に関する。
た切削加工方法及び装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】図９は、Ｘ−Ｙステージ１０上に搭載さ
れた目的物１１Ａを示す。図示のようにＸ−Ｙ−Ｚ直交
座標系をとる。Ｚが一定の平面１２と目的物１１Ａとの
交線１３の部分は、エンドミルを回転させながら図１０
に示す軌跡に沿って移動させて、矩形ブロックの素材１
４を外側から内側へ順に切削することにより得られる。
１１は、目的物１１Ａを形成するための設計面である。
軌跡１５１は、素材１４の境界線に一致しており、これ
に沿ってエンドミル１６で切削している状態を図１１
（Ａ）に示す。軌跡１５１を１周回ると、その内側の軌
跡に移り、同様な処理が行われ、これが繰り返される。
内側の軌跡１５２では、交線１３に沿って切削するため
に、途中で折り返す。このため、折り返し後には、エン
ドミル１６は図１１（Ｂ）に示す状態になり、エンドミ
ル１６の負荷が図１１（Ａ）の場合よりも増大する。
れた目的物１１Ａを示す。図示のようにＸ−Ｙ−Ｚ直交
座標系をとる。Ｚが一定の平面１２と目的物１１Ａとの
交線１３の部分は、エンドミルを回転させながら図１０
に示す軌跡に沿って移動させて、矩形ブロックの素材１
４を外側から内側へ順に切削することにより得られる。
１１は、目的物１１Ａを形成するための設計面である。
軌跡１５１は、素材１４の境界線に一致しており、これ
に沿ってエンドミル１６で切削している状態を図１１
（Ａ）に示す。軌跡１５１を１周回ると、その内側の軌
跡に移り、同様な処理が行われ、これが繰り返される。
内側の軌跡１５２では、交線１３に沿って切削するため
に、途中で折り返す。このため、折り返し後には、エン
ドミル１６は図１１（Ｂ）に示す状態になり、エンドミ
ル１６の負荷が図１１（Ａ）の場合よりも増大する。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来のエンドミル軌跡
は、無駄がなく見かけ上効率的であるが、エンドミル１
６の負荷が折り返し軌跡により急増するので、エンドミ
ル１６が破損し易くなり、短寿命になる。このため、例
えば夜中に無人加工した場合にエンドミル１６が破損す
ると、作業が中止され、その結果、作業効率が悪くな
る。
は、無駄がなく見かけ上効率的であるが、エンドミル１
６の負荷が折り返し軌跡により急増するので、エンドミ
ル１６が破損し易くなり、短寿命になる。このため、例
えば夜中に無人加工した場合にエンドミル１６が破損す
ると、作業が中止され、その結果、作業効率が悪くな
る。
【０００４】本発明の目的は、このような問題点に鑑
み、エンドミルの負荷を略一定にすることによりエンド
ミルの寿命を長くさせ、結果として作業効率を向上させ
ることができる切削加工方法及び装置を提供するとにあ
る。
み、エンドミルの負荷を略一定にすることによりエンド
ミルの寿命を長くさせ、結果として作業効率を向上させ
ることができる切削加工方法及び装置を提供するとにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段及びその作用効果】第１発
明では、目的物の設計面と素材の形状とエンドミルの形
状とから該エンドミルの軌跡を求め、該エンドミルを回
転させながら該軌跡に沿って、該素材に対し相対的に該
エンドミルを移動させることにより該素材を切削し、切
削された該素材の表面を該設計面に近づける切削加工方
法において、処理装置により、該エンドミルの軸方向Ｚ
に垂直な面Ｚ＝Ｚ１と該設計面との交線を求め、該交線
から外側への複数の略等ピッチオフセット曲線を該軌跡
として求め、該複数の軌跡を外側から内側へ順に選択
し、該素材の内側にある該軌跡に沿って該エンドミルを
移動させる。
明では、目的物の設計面と素材の形状とエンドミルの形
状とから該エンドミルの軌跡を求め、該エンドミルを回
転させながら該軌跡に沿って、該素材に対し相対的に該
エンドミルを移動させることにより該素材を切削し、切
削された該素材の表面を該設計面に近づける切削加工方
法において、処理装置により、該エンドミルの軸方向Ｚ
に垂直な面Ｚ＝Ｚ１と該設計面との交線を求め、該交線
から外側への複数の略等ピッチオフセット曲線を該軌跡
として求め、該複数の軌跡を外側から内側へ順に選択
し、該素材の内側にある該軌跡に沿って該エンドミルを
移動させる。
【０００６】この第１発明によれば、軌跡の折り返しが
なく、素材内でのエンドミルの負荷が略一定になり、従
来のように切削途中で負荷が急増することがないので、
その寿命が伸び、結果として切削効率を向上させること
ができるという効果を奏する。第１発明の第１態様で
は、上記方向Ｚに垂直な面と上記素材の側面との交線を
素材境界線として求め、上記軌跡と該素材境界線との交
点を求め、該交点を有する該軌跡について軌跡上をエン
ドミル移動方向へ沿ったときに、該素材境界線をその外
側から内側へ横切る該交点及び内側から外側へ横切る該
交点をそれぞれ切削開始点及び切削終了点とし、該軌跡
に対する該切削開始点で接線を求め、該接線の、所定点
であるエンドミル接近開始点から該切削開始点までの部
分を、エンドミルの入軌跡とし、該エンドミルを該入軌
跡に沿って該切削開始点へ向かわせる。
なく、素材内でのエンドミルの負荷が略一定になり、従
来のように切削途中で負荷が急増することがないので、
その寿命が伸び、結果として切削効率を向上させること
ができるという効果を奏する。第１発明の第１態様で
は、上記方向Ｚに垂直な面と上記素材の側面との交線を
素材境界線として求め、上記軌跡と該素材境界線との交
点を求め、該交点を有する該軌跡について軌跡上をエン
ドミル移動方向へ沿ったときに、該素材境界線をその外
側から内側へ横切る該交点及び内側から外側へ横切る該
交点をそれぞれ切削開始点及び切削終了点とし、該軌跡
に対する該切削開始点で接線を求め、該接線の、所定点
であるエンドミル接近開始点から該切削開始点までの部
分を、エンドミルの入軌跡とし、該エンドミルを該入軌
跡に沿って該切削開始点へ向かわせる。
【０００７】この第１態様によれば、エンドミルは切削
開始点での接線を通って素材に入るので、エンドミルの
負荷の増大を避けることができ、かつ、切削開始点付近
でのエンドミルの移動制御が容易になるという効果を奏
する。第１発明の第２態様では、上記素材境界線の外側
へ所定間隔の線を素材境界オフセット線として求め、該
素材境界オフセット線と上記接線との交点を上記エンド
ミル接近開始点として求める。
開始点での接線を通って素材に入るので、エンドミルの
負荷の増大を避けることができ、かつ、切削開始点付近
でのエンドミルの移動制御が容易になるという効果を奏
する。第１発明の第２態様では、上記素材境界線の外側
へ所定間隔の線を素材境界オフセット線として求め、該
素材境界オフセット線と上記接線との交点を上記エンド
ミル接近開始点として求める。
【０００８】この第２態様によれば、素材境界オフセッ
ト線と接線との交点をエンドミル接近開始点としている
ので、入軌跡を容易に求めることができるという効果を
奏する。第１発明の第３態様では、上記切削終了点と上
記エンドミル接近開始点との間の線分を該エンドミルの
出軌跡とし、該エンドミルを該出軌跡に沿って該切削終
了点から該エンドミル接近開始点へ向かわせる。
ト線と接線との交点をエンドミル接近開始点としている
ので、入軌跡を容易に求めることができるという効果を
奏する。第１発明の第３態様では、上記切削終了点と上
記エンドミル接近開始点との間の線分を該エンドミルの
出軌跡とし、該エンドミルを該出軌跡に沿って該切削終
了点から該エンドミル接近開始点へ向かわせる。
【０００９】この第３態様によれば、出軌跡を容易に求
めることができ、また、素材外側での軌跡が出軌跡と入
軌跡の２直線と単純になるので、移動制御が容易にな
り、かつ、素材外側での移動距離が一般に短くなるとい
う効果を奏する。第１発明の第４態様では、上記出軌跡
に上記エンドミルの幅をもたせた領域を求め、該領域が
上記素材と干渉するかどうかを判定し、干渉すると判定
した場合には該出軌跡を、上記切削終了点と上記エンド
ミル接近開始点とを上記方向Ｚへ該素材の略上面位置迄
延ばし且つ延ばした両端点を直線で結んだものに変更す
る。
めることができ、また、素材外側での軌跡が出軌跡と入
軌跡の２直線と単純になるので、移動制御が容易にな
り、かつ、素材外側での移動距離が一般に短くなるとい
う効果を奏する。第１発明の第４態様では、上記出軌跡
に上記エンドミルの幅をもたせた領域を求め、該領域が
上記素材と干渉するかどうかを判定し、干渉すると判定
した場合には該出軌跡を、上記切削終了点と上記エンド
ミル接近開始点とを上記方向Ｚへ該素材の略上面位置迄
延ばし且つ延ばした両端点を直線で結んだものに変更す
る。
【００１０】この第４態様によれば、エンドミルが素材
と干渉しない素材外側の軌跡を容易に求めることがで
き、かつ、素材外側での移動距離が、素材側面に沿って
移動する場合よりも一般に短くなるという効果を奏す
る。第１発明の第５態様では、上記出軌跡、入軌跡及び
上記素材の内側にある上記軌跡に属性データとして、走
査順、上記エンドミルの回転速度及び移動速度を付加す
る。
と干渉しない素材外側の軌跡を容易に求めることがで
き、かつ、素材外側での移動距離が、素材側面に沿って
移動する場合よりも一般に短くなるという効果を奏す
る。第１発明の第５態様では、上記出軌跡、入軌跡及び
上記素材の内側にある上記軌跡に属性データとして、走
査順、上記エンドミルの回転速度及び移動速度を付加す
る。
【００１１】第２発明では、目的物の設計面と素材の形
状とエンドミルの形状とから該エンドミルの軌跡を求
め、該エンドミルを回転させながら該軌跡に沿って、該
素材に対し相対的に該エンドミルを移動させることによ
り該素材を切削し、切削された該素材の表面を該設計面
に近づける切削加工装置において、処理装置を有し、該
処理装置により、該エンドミルの軸方向Ｚに垂直な面Ｚ
＝Ｚ１と該設計面との交線を求め、該交線から外側への
複数の略等ピッチオフセット曲線を該軌跡として求め、
該複数の軌跡を外側から内側へ順に選択し、該素材の内
側にある該軌跡に沿って該エンドミルを移動させる。
状とエンドミルの形状とから該エンドミルの軌跡を求
め、該エンドミルを回転させながら該軌跡に沿って、該
素材に対し相対的に該エンドミルを移動させることによ
り該素材を切削し、切削された該素材の表面を該設計面
に近づける切削加工装置において、処理装置を有し、該
処理装置により、該エンドミルの軸方向Ｚに垂直な面Ｚ
＝Ｚ１と該設計面との交線を求め、該交線から外側への
複数の略等ピッチオフセット曲線を該軌跡として求め、
該複数の軌跡を外側から内側へ順に選択し、該素材の内
側にある該軌跡に沿って該エンドミルを移動させる。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、図面に基づいて本発明の一
実施形態を説明する。図５は、ミーリングＣＡＭ装置の
概略構成を示す。Ｘ−Ｙステージ１０、素材１４及びエ
ンドミル１６は、上述の図９及び図１０に示すものと同
一であり、素材１４をエンドミル１６で切削して図９の
目的物１１Ａを形成する場合を説明する。
実施形態を説明する。図５は、ミーリングＣＡＭ装置の
概略構成を示す。Ｘ−Ｙステージ１０、素材１４及びエ
ンドミル１６は、上述の図９及び図１０に示すものと同
一であり、素材１４をエンドミル１６で切削して図９の
目的物１１Ａを形成する場合を説明する。
【００１３】エンドミル１６は、スピンドルヘッド１７
を介してスピンドル１８に取り付けられ、回転・Ｚ軸駆
動装置１９により、回転駆動され且つエンドミル１６の
軸方向（Ｚ方向）へ駆動される。Ｘ−Ｙステージ１０及
び回転・Ｚ軸駆動装置１９は、フライス盤の制御対象で
あり、コンピュータ２０により制御される。記憶装置２
１には、図９の目的物１１Ａを形成するための設計デー
タ、エンドミル１６の種類やサイズについてのデータ、
素材１４のサイズ及び材質についてのデータが格納され
ている。コンピュータ２０は、これらのデータに基づい
て、エンドミル１６の軌跡のデータを後述のようにして
作成する。エンドミル１６の選択、仕上げの程度（荒加
工、中仕上げ、仕上げ）及び切削指令等は、入力装置２
２及び表示装置２３を用いて対話的に行われる。コンピ
ュータ２０は、入力装置２２からの切削スタート信号に
応答して、記憶装置２１に格納された軌跡データに基づ
き、エンドミル１６を回転させ、Ｘ−Ｙステージ１０を
Ｘ−Ｙ面内で移動させ、エンドミル１６をＺ方向へ移動
させて切削することにより、目的物１１Ａを形成する。
を介してスピンドル１８に取り付けられ、回転・Ｚ軸駆
動装置１９により、回転駆動され且つエンドミル１６の
軸方向（Ｚ方向）へ駆動される。Ｘ−Ｙステージ１０及
び回転・Ｚ軸駆動装置１９は、フライス盤の制御対象で
あり、コンピュータ２０により制御される。記憶装置２
１には、図９の目的物１１Ａを形成するための設計デー
タ、エンドミル１６の種類やサイズについてのデータ、
素材１４のサイズ及び材質についてのデータが格納され
ている。コンピュータ２０は、これらのデータに基づい
て、エンドミル１６の軌跡のデータを後述のようにして
作成する。エンドミル１６の選択、仕上げの程度（荒加
工、中仕上げ、仕上げ）及び切削指令等は、入力装置２
２及び表示装置２３を用いて対話的に行われる。コンピ
ュータ２０は、入力装置２２からの切削スタート信号に
応答して、記憶装置２１に格納された軌跡データに基づ
き、エンドミル１６を回転させ、Ｘ−Ｙステージ１０を
Ｘ−Ｙ面内で移動させ、エンドミル１６をＺ方向へ移動
させて切削することにより、目的物１１Ａを形成する。
【００１４】次に、コンピュータ２０によるエンドミル
軌跡作成の方法を図１〜４のフローチャートに基づいて
説明する。以下、括弧内の数値は図１〜４中のステップ
識別番号である。 （３０）矩形ブロックである素材１４の縦、横及び高さ
の寸法Ａ，Ｂ及びＣ並びにＺ軸の刻みΔＺを入力装置２
２から入力し、エンドミル１６の種類及び寸法を、表示
装置２３に表示されたものの中から選択する。刻みΔＺ
は、エンドミル１６による１回の切削深さである。これ
らの入力データは、記憶装置２１に格納される。
軌跡作成の方法を図１〜４のフローチャートに基づいて
説明する。以下、括弧内の数値は図１〜４中のステップ
識別番号である。 （３０）矩形ブロックである素材１４の縦、横及び高さ
の寸法Ａ，Ｂ及びＣ並びにＺ軸の刻みΔＺを入力装置２
２から入力し、エンドミル１６の種類及び寸法を、表示
装置２３に表示されたものの中から選択する。刻みΔＺ
は、エンドミル１６による１回の切削深さである。これ
らの入力データは、記憶装置２１に格納される。
【００１５】（３１）エンドミル１６の中心下端のＺ方
向位置Ｚ１に、初期値Ｃ−ΔＺを代入する。 （３２）設計面１１と平面Ｚ＝Ｚ１との交線１３（図
６）を求める。 （３３）図６に示す如く、交線１３から外側への等ピッ
チ曲線２５１〜２５９及び２５Ａを、エンドミル１６の
軌跡として求める。これら軌跡のうち、素材１４の外部
に存在するものは無効であり、後の処理で削除される。
向位置Ｚ１に、初期値Ｃ−ΔＺを代入する。 （３２）設計面１１と平面Ｚ＝Ｚ１との交線１３（図
６）を求める。 （３３）図６に示す如く、交線１３から外側への等ピッ
チ曲線２５１〜２５９及び２５Ａを、エンドミル１６の
軌跡として求める。これら軌跡のうち、素材１４の外部
に存在するものは無効であり、後の処理で削除される。
【００１６】（３４）求めた軌跡を記憶装置２１に格納
する。 （３５）Ｚ１の値をΔＺ小さくする。 （３６）Ｚ１＜０であれば上記ステップ３２へ戻って処
理を繰り返し、Ｚ１≧０となれば処理を終了する。 図６において、素材１４の外側は非切削領域であり、こ
の領域でエンドミル１６を迅速に移動させる必要があ
る。素材１４の外側の軌跡を、素材１４の内側から外側
への出軌跡と、素材１４の外側から内側への入軌跡とに
分けて作成する。
する。 （３５）Ｚ１の値をΔＺ小さくする。 （３６）Ｚ１＜０であれば上記ステップ３２へ戻って処
理を繰り返し、Ｚ１≧０となれば処理を終了する。 図６において、素材１４の外側は非切削領域であり、こ
の領域でエンドミル１６を迅速に移動させる必要があ
る。素材１４の外側の軌跡を、素材１４の内側から外側
への出軌跡と、素材１４の外側から内側への入軌跡とに
分けて作成する。
【００１７】次に、この入軌跡を、図２に基づいて説明
する。 （４０）図１の処理で記憶装置２１に格納された軌跡及
び素材サイズを読み出す。 （４１）素材１４はＸ−Ｙステージ１０上の所定位置に
搭載されており、この位置と素材サイズとから素材１４
の横断面の境界線を求め、次に、この境界線から外側へ
所定距離、例えば（エンドミル１６の直径）＋（３〜
５）ｍｍ程度離れた素材境界オフセット線２４を求め
る。
する。 （４０）図１の処理で記憶装置２１に格納された軌跡及
び素材サイズを読み出す。 （４１）素材１４はＸ−Ｙステージ１０上の所定位置に
搭載されており、この位置と素材サイズとから素材１４
の横断面の境界線を求め、次に、この境界線から外側へ
所定距離、例えば（エンドミル１６の直径）＋（３〜
５）ｍｍ程度離れた素材境界オフセット線２４を求め
る。
【００１８】（４２）Ｚ１に初期値Ｃ−ΔＺを代入す
る。 （４３）軌跡２５１〜２５９及び２５Ａと素材１４の上
記境界線との交点を求める。交点が存在する軌跡の外側
の、交点が存在しない軌跡２５８、２５９及び２５Ａは
不要であり、削除する。 （４４）この交点を、入軌跡の終端である切削開始点Ｃ
Ｓと出軌跡の始端である切削終了点ＣＥとに分類する。
すなわち、図６において、軌跡２５５〜２５７の各々に
ついて、矢印で示す方向に沿って移動し、素材１４の外
側から内側へ及び内側から外側へ横切る点をそれぞれ切
削開始点ＣＳ及び切削終了点ＣＥとする。図６では９組
の切削開始点ＣＳ１〜ＣＳ９及び切削終了点ＣＥ１〜Ｃ
Ｅ９のみに符号を付している。
る。 （４３）軌跡２５１〜２５９及び２５Ａと素材１４の上
記境界線との交点を求める。交点が存在する軌跡の外側
の、交点が存在しない軌跡２５８、２５９及び２５Ａは
不要であり、削除する。 （４４）この交点を、入軌跡の終端である切削開始点Ｃ
Ｓと出軌跡の始端である切削終了点ＣＥとに分類する。
すなわち、図６において、軌跡２５５〜２５７の各々に
ついて、矢印で示す方向に沿って移動し、素材１４の外
側から内側へ及び内側から外側へ横切る点をそれぞれ切
削開始点ＣＳ及び切削終了点ＣＥとする。図６では９組
の切削開始点ＣＳ１〜ＣＳ９及び切削終了点ＣＥ１〜Ｃ
Ｅ９のみに符号を付している。
【００１９】（４５）軌跡に対する切削開始点ＣＳでの
接線を求める。図７の直線２６１〜２６４を延長させた
ものはそれぞれ切削開始点ＣＳ１〜ＣＳ４での接線であ
る。接線のうち、切削開始点ＣＳから素材内側への部分
は以下において無視される。 （４６）この接線と素材境界オフセット線２４との交点
ＩＮを、エンドミル接近開始点として求める。図７にお
いて、エンドミル接近開始点ＩＮ１〜ＩＮ４はそれぞれ
直線２６１〜２６４と素材境界オフセット線２４との交
点である。図７では、エンドミル接近開始点ＩＮ１は、
Ｚ＝Ｚ１での全体の軌跡の開始点となっている。
接線を求める。図７の直線２６１〜２６４を延長させた
ものはそれぞれ切削開始点ＣＳ１〜ＣＳ４での接線であ
る。接線のうち、切削開始点ＣＳから素材内側への部分
は以下において無視される。 （４６）この接線と素材境界オフセット線２４との交点
ＩＮを、エンドミル接近開始点として求める。図７にお
いて、エンドミル接近開始点ＩＮ１〜ＩＮ４はそれぞれ
直線２６１〜２６４と素材境界オフセット線２４との交
点である。図７では、エンドミル接近開始点ＩＮ１は、
Ｚ＝Ｚ１での全体の軌跡の開始点となっている。
【００２０】（４７）線分ＩＮ−ＣＳを入軌跡とする。
図７の２６１〜２６４は入軌跡である。このようにすれ
ば、エンドミル１６は切削開始点ＣＳでの接線を通って
素材１４に入るので、エンドミル１６の負荷の増大を避
けることができ、かつ、切削開始点ＣＳ付近でのエンド
ミル１６の移動制御が容易になる。また、素材境界オフ
セット線２４と接線との交点ＩＮをエンドミル接近開始
点としているので、入軌跡ＩＮ−ＣＳを容易に求めるこ
とができる。
図７の２６１〜２６４は入軌跡である。このようにすれ
ば、エンドミル１６は切削開始点ＣＳでの接線を通って
素材１４に入るので、エンドミル１６の負荷の増大を避
けることができ、かつ、切削開始点ＣＳ付近でのエンド
ミル１６の移動制御が容易になる。また、素材境界オフ
セット線２４と接線との交点ＩＮをエンドミル接近開始
点としているので、入軌跡ＩＮ−ＣＳを容易に求めるこ
とができる。
【００２１】（４８）上記分類された交点及び入軌跡を
記憶装置２１に格納する。 （４９）Ｚ１の値をΔＺ小さくする。 （４Ａ）Ｚ＞０であれば上記ステップ４３へ戻って処理
を繰り返し、Ｚ１≧０となれば処理を終了する。なお、
素材１４は直方体に限定されないが、直方体の場合に
は、各平面Ｚ＝Ｚ１について交点及び入軌跡は同一であ
るので、平面Ｚ＝Ｃ−ΔＺで求めた結果を、他の平面Ｚ
＝Ｚ１で用いてもよい。
記憶装置２１に格納する。 （４９）Ｚ１の値をΔＺ小さくする。 （４Ａ）Ｚ＞０であれば上記ステップ４３へ戻って処理
を繰り返し、Ｚ１≧０となれば処理を終了する。なお、
素材１４は直方体に限定されないが、直方体の場合に
は、各平面Ｚ＝Ｚ１について交点及び入軌跡は同一であ
るので、平面Ｚ＝Ｃ−ΔＺで求めた結果を、他の平面Ｚ
＝Ｚ１で用いてもよい。
【００２２】次に、図３に基づいて、素材１４から外へ
の出軌跡の求め方を説明する。 （５０）軌跡及び交点を記憶装置２１から読み出す。 （５１）Ｚ１に初期値Ｃ−ΔＺを代入する。 （５２）線分ＣＥ−ＩＮを出軌跡とする。図７の２７１
〜２７３は出軌跡である。出軌跡は、素材内側の軌跡が
外側から内側へ順に連続するように、入軌跡と接続され
る。
の出軌跡の求め方を説明する。 （５０）軌跡及び交点を記憶装置２１から読み出す。 （５１）Ｚ１に初期値Ｃ−ΔＺを代入する。 （５２）線分ＣＥ−ＩＮを出軌跡とする。図７の２７１
〜２７３は出軌跡である。出軌跡は、素材内側の軌跡が
外側から内側へ順に連続するように、入軌跡と接続され
る。
【００２３】（５３）以下のステップ５４及び５５での
干渉チェックが全ての線分ＣＥ−ＩＮについて終了して
いなければステップ５４へ進み、そうでなければステッ
プ５７へ進む。 （５４）線分ＣＥ−ＩＮ間に、大きさを持ったエンドミ
ル１６が通る領域を設定する。この領域は、例えば、ボ
ールエンドミルの場合には図８（Ａ）に示す２７３Ａの
ように、直径がエンドミル１６のそれに等しい円柱を考
え、その最小高さ位置の母線を線分ＣＥ３−ＩＮ４に一
致させることにより、容易に設定される。フラットエン
ドミルの場合には、この円柱を角柱で置き換えればよ
い。
干渉チェックが全ての線分ＣＥ−ＩＮについて終了して
いなければステップ５４へ進み、そうでなければステッ
プ５７へ進む。 （５４）線分ＣＥ−ＩＮ間に、大きさを持ったエンドミ
ル１６が通る領域を設定する。この領域は、例えば、ボ
ールエンドミルの場合には図８（Ａ）に示す２７３Ａの
ように、直径がエンドミル１６のそれに等しい円柱を考
え、その最小高さ位置の母線を線分ＣＥ３−ＩＮ４に一
致させることにより、容易に設定される。フラットエン
ドミルの場合には、この円柱を角柱で置き換えればよ
い。
【００２４】（５５）前記領域が素材１４と干渉してい
なければ、ステップ５２で求めた線分ＣＥ−ＩＮが有効
にされ、ステップ５３へ戻り、干渉していればステップ
５６へ進む。 （５６）切削終了点ＣＥとエンドミル接近開始点ＩＮと
を素材１４の上面＋１〜２ｍｍまで延ばし、その両端点
間を直線で結んだものに、出軌跡を変更する。例えば図
７の出軌跡２７１は、図８（Ｂ）に示す線分２７１ａ、
２７１ｃ及び２７１ｂを連結したものに変更される。線
分２７１ａ及び２７１ｂはそれぞれ図７の切削終了点Ｃ
Ｅ１及びエンドミル接近開始点ＩＮ２を素材１４の上面
まで延ばした直線であり、線分２７１ｃは線分２７１ａ
及び２７１ｂの上端間を結んだものである。次にステッ
プ５３へ戻る。
なければ、ステップ５２で求めた線分ＣＥ−ＩＮが有効
にされ、ステップ５３へ戻り、干渉していればステップ
５６へ進む。 （５６）切削終了点ＣＥとエンドミル接近開始点ＩＮと
を素材１４の上面＋１〜２ｍｍまで延ばし、その両端点
間を直線で結んだものに、出軌跡を変更する。例えば図
７の出軌跡２７１は、図８（Ｂ）に示す線分２７１ａ、
２７１ｃ及び２７１ｂを連結したものに変更される。線
分２７１ａ及び２７１ｂはそれぞれ図７の切削終了点Ｃ
Ｅ１及びエンドミル接近開始点ＩＮ２を素材１４の上面
まで延ばした直線であり、線分２７１ｃは線分２７１ａ
及び２７１ｂの上端間を結んだものである。次にステッ
プ５３へ戻る。
【００２５】（５７）求めた軌跡を記憶装置２１に格納
する。 （５８）Ｚ１の値をΔＺ小さくする。 （５９）Ｚ＞０であれば上記ステップ５２へ戻って処理
を繰り返し、Ｚ１≧０となれば処理を終了する。 上記のように出軌跡ＣＥ−ＩＮを求めることにより、容
易に出軌跡が求められ、素材外側の軌跡が単純になるの
で、移動制御が容易であり、かつ、素材１４の外側での
移動距離が比較的短くなるように作成される。
する。 （５８）Ｚ１の値をΔＺ小さくする。 （５９）Ｚ＞０であれば上記ステップ５２へ戻って処理
を繰り返し、Ｚ１≧０となれば処理を終了する。 上記のように出軌跡ＣＥ−ＩＮを求めることにより、容
易に出軌跡が求められ、素材外側の軌跡が単純になるの
で、移動制御が容易であり、かつ、素材１４の外側での
移動距離が比較的短くなるように作成される。
【００２６】なお、素材１４は直方体に限定されない
が、素材１４が直方体の場合には、各平面Ｚ＝Ｚ１につ
いて出軌跡は、ステップ５６での高さ方向の直線の長さ
を除き同一であるので、平面Ｚ＝Ｃ−ΔＺで求めた出軌
跡を、他の平面Ｚ＝Ｚ１で求める出軌跡に用いてもよ
い。次に、軌跡への動的属性付加を図４のフローチャー
トに基づいて説明する。
が、素材１４が直方体の場合には、各平面Ｚ＝Ｚ１につ
いて出軌跡は、ステップ５６での高さ方向の直線の長さ
を除き同一であるので、平面Ｚ＝Ｃ−ΔＺで求めた出軌
跡を、他の平面Ｚ＝Ｚ１で求める出軌跡に用いてもよ
い。次に、軌跡への動的属性付加を図４のフローチャー
トに基づいて説明する。
【００２７】（６０）軌跡を記憶装置２１から読み出
す。 （６１）図７において、切削終了点ＣＥ９に対応したエ
ンドミル接近開始点ＩＮがないので、切削終了点ＣＥ９
において軌跡２５５に垂直な横断軌跡２８を引き、切削
終了点ＣＥ９から横断軌跡２８を通ってその１つ内側の
軌跡へ移り、１周した後に同様にして次の内側の軌跡へ
移り、以下、軌跡がなくなる迄同様にして、軌跡を連続
化する。
す。 （６１）図７において、切削終了点ＣＥ９に対応したエ
ンドミル接近開始点ＩＮがないので、切削終了点ＣＥ９
において軌跡２５５に垂直な横断軌跡２８を引き、切削
終了点ＣＥ９から横断軌跡２８を通ってその１つ内側の
軌跡へ移り、１周した後に同様にして次の内側の軌跡へ
移り、以下、軌跡がなくなる迄同様にして、軌跡を連続
化する。
【００２８】（６２）各軌跡に、エンドミル１６の移動
速度及び回転速度のデータを付加する。素材１４の外側
かつエンドミル１６が素材１４と干渉しない領域では、
エンドミル１６を高速移動させる。例えばこの速度を１
０００とすると、素材１４内でのエンドミル１６の速度
を１００とする。 このように素材外側では、エンドミル１６を極めて高速
に移動させることができ、かつ、上記のように移動距離
が短くなるように軌跡が作成されるので、素材外側を通
る時間は、切削時間に比し充分小さく、全切削時間に対
する影響は小さい。
速度及び回転速度のデータを付加する。素材１４の外側
かつエンドミル１６が素材１４と干渉しない領域では、
エンドミル１６を高速移動させる。例えばこの速度を１
０００とすると、素材１４内でのエンドミル１６の速度
を１００とする。 このように素材外側では、エンドミル１６を極めて高速
に移動させることができ、かつ、上記のように移動距離
が短くなるように軌跡が作成されるので、素材外側を通
る時間は、切削時間に比し充分小さく、全切削時間に対
する影響は小さい。
【００２９】入軌跡上でエンドミル１６が素材１４と干
渉する範囲については、エンドミル１６の負荷の急増を
避けるため、移動速度を例えば３０とする。この範囲は
エンドミル１６の直径程度であり、速度が素材１４内の
１／３程度であっても全切削時間に対する影響は小さ
い。 （６３）以上のようにして動的属性が付加された軌跡
を、記憶装置２１に格納する。
渉する範囲については、エンドミル１６の負荷の急増を
避けるため、移動速度を例えば３０とする。この範囲は
エンドミル１６の直径程度であり、速度が素材１４内の
１／３程度であっても全切削時間に対する影響は小さ
い。 （６３）以上のようにして動的属性が付加された軌跡
を、記憶装置２１に格納する。
【００３０】以上のようにして求めた軌跡に基づいてエ
ンドミル１６を移動させることにより素材１４を切削す
れば、軌跡に折り返しがなく素材１４内でのエンドミル
１６の負荷が略一定になり、従来のように急増すること
がなく、その寿命が伸び、結果として切削効率を向上さ
せることができる。
ンドミル１６を移動させることにより素材１４を切削す
れば、軌跡に折り返しがなく素材１４内でのエンドミル
１６の負荷が略一定になり、従来のように急増すること
がなく、その寿命が伸び、結果として切削効率を向上さ
せることができる。
【図１】素材内側のエンドミル軌跡の求め方を示すフロ
ーチャートである。
ーチャートである。
【図２】素材へ進入する入軌跡の求め方を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図３】素材から外への出軌跡の求め方を示すフローチ
ャートである。
ャートである。
【図４】軌跡への動的属性付加を示すフローチャートで
ある。
ある。
【図５】本発明の一実施形態のミーリングＣＡＭ装置を
示すブロック図である。
示すブロック図である。
【図６】図１中のステップ３２及び３３並びに図２中の
ステップ４１、４３及び４４の説明図である。
ステップ４１、４３及び４４の説明図である。
【図７】図２中のステップ４５〜４７の説明図である。
【図８】（Ａ）は図３中のステップ５４の説明図、
（Ｂ）は図３中のステップ５６の説明図である。
（Ｂ）は図３中のステップ５６の説明図である。
【図９】Ｘ−Ｙステージ上に搭載された目的物を示す斜
視図である。
視図である。
【図１０】従来の素材切削用エンドミル軌跡を示す平面
図である。
図である。
【図１１】（Ａ）は図１０中の軌跡１５１に沿って切削
中のエンドミル位置での部分断面図、（Ｂ）は図１０中
の軌跡１５２に沿って切削中のエンドミル位置での部分
断面図である。
中のエンドミル位置での部分断面図、（Ｂ）は図１０中
の軌跡１５２に沿って切削中のエンドミル位置での部分
断面図である。
１１ 設計面 １３ 交線 １４ 素材 １５１、１５２、２５１〜２５９、２５Ａ 軌跡 １６ エンドミル ２６１〜２６４ 入軌跡 ２７１〜２７３ 出軌跡 ２８ 横断軌跡 ＣＳ１〜ＣＳ９ 切削開始点 ＣＥ１〜ＣＥ９ 切削終了点 ＩＮ１〜ＩＮ４ エンドミル接近開始点
Claims (7)
- 【請求項１】 目的物の設計面と素材の形状とエンドミ
ルの形状とから該エンドミルの軌跡を求め、該エンドミ
ルを回転させながら該軌跡に沿って、該素材に対し相対
的に該エンドミルを移動させることにより該素材を切削
し、切削された該素材の表面を該設計面に近づける切削
加工方法において、処理装置により、 該エンドミルの軸方向Ｚに垂直な面Ｚ＝Ｚ１と該設計面
との交線を求め、 該交線から外側への複数の略等ピッチオフセット曲線を
該軌跡として求め、 該複数の軌跡を外側から内側へ順に選択し、該素材の内
側にある該軌跡に沿って該エンドミルを移動させる、 ことを特徴とする切削加工方法。 - 【請求項２】 上記方向Ｚに垂直な面と上記素材の側面
との交線を素材境界線として求め、 上記軌跡と該素材境界線との交点を求め、 該交点を有する該軌跡について軌跡上をエンドミル移動
方向へ沿ったときに、該素材境界線をその外側から内側
へ横切る該交点及び内側から外側へ横切る該交点をそれ
ぞれ切削開始点及び切削終了点とし、該軌跡に対する該
切削開始点で接線を求め、 該接線の、所定点であるエンドミル接近開始点から該切
削開始点までの部分を、エンドミルの入軌跡とし、 該エンドミルを該入軌跡に沿って該切削開始点へ向かわ
せることを特徴とする請求項１記載の切削加工方法。 - 【請求項３】 上記素材境界線の外側へ所定間隔の線を
素材境界オフセット線として求め、 該素材境界オフセット線と上記接線との交点を上記エン
ドミル接近開始点として求める、 ことを特徴とする請求項２記載の切削加工方法。 - 【請求項４】 上記切削終了点と上記エンドミル接近開
始点との間の線分を該エンドミルの出軌跡とし、 該エンドミルを該出軌跡に沿って該切削終了点から該エ
ンドミル接近開始点へ向かわせることを特徴とする請求
項３記載の切削加工方法。 - 【請求項５】 上記出軌跡に上記エンドミルの幅をもた
せた領域を求め、 該領域が上記素材と干渉するかどうかを判定し、 干渉すると判定した場合には該出軌跡を、上記切削終了
点と上記エンドミル接近開始点とを上記方向Ｚへ該素材
の略上面位置迄延ばし且つ延ばした両端点を直線で結ん
だものに変更する、 ことを特徴とする請求項４記載の切削加工方法。 - 【請求項６】 上記出軌跡、入軌跡及び上記素材の内側
にある上記軌跡に属性データとして、走査順、上記エン
ドミルの回転速度及び移動速度を付加する、 ことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つに記載
の切削加工方法。 - 【請求項７】 目的物の設計面と素材の形状とエンドミ
ルの形状とから該エンドミルの軌跡を求め、該エンドミ
ルを回転させながら該軌跡に沿って、該素材に対し相対
的に該エンドミルを移動させることにより該素材を切削
し、切削された該素材の表面を該設計面に近づける切削
加工装置において、処理装置を有し、該処理装置によ
り、 該エンドミルの軸方向Ｚに垂直な面Ｚ＝Ｚ１と該設計面
との交線を求め、 該交線から外側への複数の略等ピッチオフセット曲線を
該軌跡として求め、 該複数の軌跡を外側から内側へ順に選択し、該素材の内
側にある該軌跡に沿って該エンドミルを移動させる、 ことを特徴とする切削加工装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8287150A JPH09325807A (ja) | 1996-04-04 | 1996-10-29 | 切削加工方法及び装置 |
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8275896 | 1996-04-04 | ||
| JP8-82758 | 1996-04-04 | ||
| JP8287150A JPH09325807A (ja) | 1996-04-04 | 1996-10-29 | 切削加工方法及び装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09325807A true JPH09325807A (ja) | 1997-12-16 |
Family
ID=26423775
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8287150A Pending JPH09325807A (ja) | 1996-04-04 | 1996-10-29 | 切削加工方法及び装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH09325807A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002023814A (ja) * | 2000-06-07 | 2002-01-25 | Parametric Technology Corp | 工作物の選択した部分の機械加工をコンピュータによって実行する方法 |
| JP2011039991A (ja) * | 2009-08-18 | 2011-02-24 | Matsuura Machinery Corp | Ｃａｄ／ｃａｍシステム |
-
1996
- 1996-10-29 JP JP8287150A patent/JPH09325807A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002023814A (ja) * | 2000-06-07 | 2002-01-25 | Parametric Technology Corp | 工作物の選択した部分の機械加工をコンピュータによって実行する方法 |
| JP2011039991A (ja) * | 2009-08-18 | 2011-02-24 | Matsuura Machinery Corp | Ｃａｄ／ｃａｍシステム |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20061220 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20061226 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20070515 |